遙感技術與科學范例6篇

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遙感技術與科學

遙感技術與科學范文1

環境保護中極為廣泛地應用遙感和地理信息系統,在保護工作中信息的采集、環境的動態監測、環境管理及突發性事件的發生等更需要其加以表述。建立水環境質量數據庫、空氣質量數據庫、重點污染源廢水監測數據庫、重點污染源廢氣監測數據庫、交通噪聲數據庫、固定噪聲源數據庫等需要GE對所得的監測數據進行輸入、編輯、處理、統計、分析,使得環境問題能夠得到及時解決。

1.遙感在環境科學中的應用

地物的物理特性和化學組分不同,其反射或輻射的電磁波譜特性(如波長、傳播方向、振幅等)不同,遙感判定和分析地物性質的主要依據也就不同。因此,污染性質的獲取是根據環境污染或環境條件改變而引起的地物波譜特征的差異表現;揭示污染擴散的規律是根據遙感獲取的地面信息具有連續性和周期性。環境分析中不可缺少的背景信息可以通過遙感影像進行輻射和幾何糾正、降噪濾波、信號增強等預處理,然后利用目視解譯、分類、特征提取等信息處理技術,以獲取城市環境要素來補充地面監測的局限性。

1.1 土地覆蓋及利用例如美國的Landsa^TM或法國的SRJT—HRV利用可見光波段的陸地資源衛星,選擇合適的波段組合和分類方法取得良好效果。比較常用的有監督和非監督分類2種,比較新型的有基于頻率特征的上下文分類法、神經網絡分類法和GE輔助下的基于知識的分類121等。

1.2城市綠地分布和覆蓋例如航空遙感影像,利用影像空間分辨率足夠高的優勢,采用直接目視解譯獲取城市綠地分布狀況;但對于目前衛星遙感影像,美國的Lanst_TM或法國的SPJT—HRY則采用植被指數法;此外,常用的還有歸一化差值植被指數、比值植被指數、Tase]edC?變換的綠被指數等。

1.3水體富營養化污水排放、農用化肥大量使用并隨雨水流失等造成氮磷鉀等營養物質及可溶性有機物在水體中大量富集,造成浮游生物快速繁殖,使水體具有水和植物的光譜特性,通常以葉綠素濃度來反映水體富營養化的程度。我們利用SekWisNOAA-AVHRR等衛星數據,來檢測范圍較大的水體。通過葉綠素引起的光吸收效應最小波長0.55^m的輻射和最大波長0.44Mm的輻射進行比值可求出葉綠素濃度分布情況??衫肔mdaPTM數據,對于小范圍水體進行檢測,但由于藍波段(TM波長0.45~0.52m湘綠波段(Tn2波長0.52~0.60m滯寬相對較寬,所以直接用水體葉綠素引起的光吸收效應最小的綠波段Ti(TM)不用比值分析法,用綠度變換后的綠度分量作分析,可取得清晰的圖像。

1.4 水體懸浮泥沙與淺水區水深城市中的天然水體是

不可再生資源,水土流失狀況和泥沙淤積的原因可利用遙感監測水體懸浮泥沙與淺水區的分布范圍和水深得到。清澈的水體,水底反射光強度與水深呈負相關;渾濁的水體,水中散射光的強度與水中懸浮物含量呈正相關。淺灘區水體較渾濁,因為泥沙擾動作用較強烈;而深水區相對清澈,所以可根據受水體渾濁度影響后的散射光造成的圖像色調變化來解譯水體相對深度151。

2.GB在環境科學中的應用

GIST數據采集與輸入、數據編輯與更新、數據存儲與管理、空間分析及數據顯示與輸出等功能。其核心是空間分析,包括數據檢索及表格分析、疊置分析、緩沖區分析和網絡分析。其中,空間疊置分析可用于建設項目選址、環境功能區規劃、環境風險因素識別、環境敏感點確定等;緩沖區分析可用于自然保護區規劃、環境污染事故安全距離確定等;網絡分析可分析計算網絡的性能特征。

環境學科的問題在不同程度上體現地理含義,那么引入GI:枝術,必將帶來以下幾方面的好處:(1)提高工作效率。例如,利用專題地圖功能,可以將環境統計報表數據迅速地顯示在地圖上。(2)改善工作質量。利用G!軟件,環境工作者可有效組織數據可視化。(3)拓展工作范圍。例如,在有害危險氣體的環境影響評價中,利用GB技術提供的路徑分析功能,利用當地的人口和氣象數據,建立二維的污染物擴散模型。(4)集成化解決問題。GB數據參照同一空間坐標系,使得不同領域數據變得簡單共享,各部門之間的數據可支持整個項目的戰略決策。

2.1環境監測在環境監測中,GKGPSRS等技術可與環境動態監測結合起來。在運輸工具上,如汽車上裝載差分GPS定位儀,在車輛移動中或在污染源現場采集到的實時數據準確地反應到GS電子地圖上;對于固定采樣點的污染情況,可先采集記錄實時數據,再通過GPS將固定樣點的坐標值導入G1S并且實時監測,在對電子地圖的相應坐標與數據庫的相應值實現關聯后,這些數據可為使用者隨時調用進行動態分析和輔助決策。

2.2 環境影響評價在環境評價中,許多環境問題和環境過程都可通過成熟模型準確地描述出來,如水質模型、大氣擴散模型等,但這些環境模型數據具有明顯的空間特性,在操作、分析、顯示方面存在一定的困難。引用G!技術建立拓撲關系,可以將數據和地圖關聯起來,進行空間分析以及制作各類專題圖,能夠形象、直觀地顯示環境質量和污染狀況;此外,還可以選擇各種評價方法進行單要素評價和區域綜合評價,完成評價因子的分析、計算和評價成果的輸出.大大咸少了工作量,加快了評價進程。

在環境影響評價中,通過GS的疊圖分析,疊加同一區域不同時段的多個不同環境影響因素及其特征,可以顯示區域環境質量演變與其他因素之間的關系,從而可以預測區域的環境質量.

2.3環境規劃G1S用于環境規劃中是將GISS間分析技術與基礎數據和空間圖形庫結合起來,在環境數據的收集與管理、環境質量評價與預測及污染控制規劃方面做出處理,使決策過程更加直觀、快速和有效。未來環境規劃管理的重點發展方向是能夠快速應對錯綜復雜的環境問題,而且能夠從時空的角度預測環境質量的變化趨勢,為決策者提供專家經驗,合理制定環境管理措施和方案1101.而GE(乍為一種技術手段,正好發揮其數據更新,地理空間信息和屬性數據實時查詢等功能的優勢。

3 結語

遙感技術與科學范文2

[關鍵詞]遙感應用;變化檢測;資源環境衛星氣象學一般流程

一、遙感技術變化檢測應用

1.1 遙感技術變化檢測應用綜述

從1972 年美國發射第一顆陸地資源衛星以來,對地觀測衛星發展迅速,應用領域得到不斷擴大,應用成效也得到不斷提高由于遙感觀測有著信息獲取方式優良,獲取條件相對簡單,實時性、高效性、廣域性以及其他諸多優點,因而如何從遙感觀測所供給的大量數據中提取變化信息,并將這些信息運用于生產生活的方方面面,已經成為目前遙感應用領域中一個亟待解決的問題。

為了解決上述問題,變化檢測技術應運而生。所謂變化檢測技術就是對不同時段的目標或現象狀態發生的變化進行識別、分析的計算機圖像處理系統,包括判斷目標是否發生變化、確定發生變化的區域、鑒別變化的類別、評價變化的時間和空間分布模式。在遙感技術幾十年的發展歷程中,變化檢測技術的研究成了各地專家學者研究的一個重要的課題。在計算機圖形學、空間探測技術以及其他與遙感有關的諸多領域蓬勃發展的帶動下,世界各地學者跨國、跨領域的交流合作下,基于遙感影像的變化檢測技術迎來了一個高速發展時期。然而就目前的技術與設備而言,目前所采用的任何一種變化檢測方法都具有其局限性。在下文中,我們將就各類方法的局限性與優越性進行討論,了解其特點與所適用的領域。

1.2主流變化檢測方法及優缺點

隨著數十年來各國學者跨學科跨領域的合作交流,遙感相關學科的蓬勃發展,作為土地覆蓋利用監測的關鍵技術的變化檢測方法日益繁多??梢詫⑦b感影像的配準方式以及變化檢測的數據源作為劃分依據,將目前主流的變化檢測方法分為兩大類、七種方法。第一類是先進行圖像配準后變化檢測的方法;第二類是變化檢測與圖像配準同步進行的方法。或者,可以按照是否需要進行實現分類作為劃分依據,將變化檢測方法劃分為兩類:即直接比較變化檢測法、分類的變化檢測法。

二、遙感技術在資源環境中的應用

2.1遙感技術應用于資源環境監測中的必要性

自第一次工業革命以來,經濟發展與環境保護、資源開發和可持續發展之間的矛盾便已經存在,且受到世界經濟的不斷發展以及后續兩次工業革命的影響,人與自然、人與資源的矛盾日益加劇。如何處理與社會發展相共生的資源匱乏以及環境惡化,成為人們不得不面對的一個問題。然而一直以來,兩道天塹阻隔在資源環境問題處理的面前,即如何全面而快速地獲取資源環境變化信息,以及如何高效高精度的處理這些數據。直到20世紀60年代,隨著空間探測技術的發展以及大數據處理技術的日漸成熟,遙感技術進入了人們的視野之中。遙感技術以其觀測的廣域性、數據獲取的綜合性、資料采集與數據處理的高效性、處理結果的高精度性等優勢成了現如今,局部乃至全球資源環境數據獲取與處理的重要手段。

2.2遙感技術應用于資源環境的優越性

遙感技術對環境研究來說,其優越性可歸納為“高、遠、多”。

高,遙感影像從高空對地面目標進行觀測,所受的遮蔽少,視野開闊,觀測范圍大,鳥瞰全局,從而使遙感影像更加完備而全面的實現地面觀測。

遠,遙感技術能夠不直接接觸被測物體,遠距離的獲取地物的幾何與物理信息,對目標地物及其所處的環境不造成干擾,使得獲得的數據更加客觀可靠。

多,包括多點位、多譜段、多時相、多高度的遙感影像和“多次增強”的遙感信息。

總的來說,遙感技術應用于環境資源中,可以為用戶提供時空連續性的區域性同步信息。這些信息具有綜合性、系統性與同時性,而這也恰恰是遙感技術區別于其他技術,在資源環境中的應用所具有的優越性。

2.3遙感技術在資源環境中的發展趨勢

遙感影像獲取技術方面,隨著高性能新型傳感器的研制開發水平的提高以及環境資源遙感對高精度遙感數據要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感影像獲取技術的總發展趨勢。遙感技術在資源環境中的應用主要呈現以下五個大的發展的趨勢:

2.3.1 遙感影像獲取技術蓬勃發展

2.3.2 數據處理系統呈現高速性、大容量性和高精度性的特點

2.3.3 4S技術(GIS、GPS、RS、ES)技術呈現集成化、一體化的發展趨勢

2.3.4 遙感信息模型與遙感信息處理方法的逐步發展完善

2.3.5 國家環境資源信息系統以及環境遙感應用系統的建立

可以預見的是,遙感技術在資源環境中的應用在未來的發展中,功能模塊集成化、技術科學化、數據處理智能化、檢測科學化等特點將更加明顯。隨著遙感技術以及相關學科的發展,在未來的生產生活中,遙感技術必將更加深入而廣泛地應用于資源環境資料的獲取與處理,以其獨特的優越于生產生活。

3 遙感技術在氣象學中的應用

3.1遙感技術應用于氣象學的優越性與局限性

大氣遙感作為遙感技術數十年間發展最為迅速的新興學科,在大氣科學中一直發揮著重要作用,是現今氣象學的支柱學科之一。隨著氣象學的研究與發展,氣象學對全球范圍以及區域范圍的大氣特征的觀測越來越強調其時空連續性。且由于氣象學研究的主要對象無法直接接觸,或直接接觸難度大,遙感技術作為一種不直接接觸被測物體,即可獲得其物理幾何特性的觀測技術,顯示出了其獨特的魅力。另一方面大氣物理學、近代電磁學、計算機及其相關學科的發展,傳感器等硬件O施的完善,都進一步地推動了遙感技術在氣象學中應用的深度與廣度。

大氣遙感是利用遙感器傳感器所監測到的監測大氣結構、狀態及變化,不需要直接接觸目標而進行區域性的跟蹤測量,能夠快速地進行污染源的定點定位,從而獲得全面的綜合信息得一門遙感技術。安置在遙感平臺上的傳感器通過對大氣光譜特性的觀測,可以將無法由遙感手段直接得到的各氣體成分以及其他的各個物理量判讀出來。遙感技術所用的探測波段廣,可以根據不同大氣成分的電磁波譜特性,選用合適的波段進行監測。同時,由于遙感平臺上所搭載的傳感器對于各種波譜的探測寬度與靈敏性遠高于人眼,故可以探測到人眼無法識別的對象。遙感測量獲得的原始影像能夠給氣象學研究提供更多的原始數據,而遙感影像的后續處理則能將所獲取的大量數據轉化成有益于氣象研究的信息。

然而,受限于當前遙感技術的發展水平以及軟硬件設備的技術條件,遙感應用于氣象學中所獲得的衛星云圖分辨率有限,同時由于除觀測對象外其他大氣成分干擾,攝取的影響將會產生這樣或那樣的為誤差,嚴重的影響測量精度,降低了遙感影像所獲取的氣象學資料的可靠性。

3.2遙感技術應用于氣象學的幾個實例

3.2.1有害氣體的監測

有害氣體通常指人為或自然條件下產生的二氧化硫、氟化物、乙烯、煙霧等對生物有機體有害的氣體。但用遙感技術對大氣中的某一成分進行觀測時,我們往往不能直接對其進行觀測。但是,@并不意味著遙感技術不適用于該類觀測。我們可以利用所觀測成分特定的電磁光譜特性間接地監測該成分的分布以及變化情況;或者我們可以通過觀察這些不易直接觀測的成分對其他地物的影響,以達到對目標成分追蹤觀測的目的。比如地表硫化面,酸雨對植物的腐蝕情況等等。

3.2.2城市熱島效應監測

城市熱島效應是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區的溫度,故形成了從城市流向郊區的一種環流。與有害氣體監測相類似,城市熱島效應監測同樣采用了間接監測的手段。我們知道到,植被覆蓋率與植被覆蓋種類和城市熱島效應的影響范圍存在很強的相關性。通過比對城郊的植被變化,就可以得到城市熱島到效應的影響范圍。當然,我們也可以通過直接比較不同時相的遙感熱紅外影像直接得到城市熱島效應的日/年變化規律。

4 遙感技術應用的一般流程總結

遙感技術應用的一般流程:

隨著遙感技術應用領域的日益廣闊,各個學科與遙感技術的聯系逐漸加強,遙感技術的規范化、流程化成了大勢所趨。如何建立一個普遍適用的大體操作流程,成了我們現在急需解決的問題,筆者根據平時所學以及匯總眾多的資料,現提出自己的觀點。

4.1利用遙感平臺上的傳感器對目標地物進行觀測,實現數據的獲取與輸入。

4.2采集光譜特征,并依照光譜特征建立模型,并對模型進行評估,以此作為是否重建模型的依據。

4.3利用所建立的模型對采集到的數據進行處理,可分為三個流程:(1)建立數據處理流程;(2)選擇各個環節所采用的數據處理方法;(3)輸入所需處理數據并配置相關參數。

4.4獲取處理后的數據,并對數據進行后續處理。

5 存在的問題及展望

5.1存在的問題

遙感技術經過數十年的發展,已經成為一個十分完善的學科體系,應用于生產生活的方方面面。然而,在現階段的技術條件的限制下,遙感技術仍然需要面對一些技術上的挑戰。

首先是遙感技術發展的過程中,尺度與角度的問題。由于用不同空間分辨率獲取的圖像間沒有簡單的平均或平分對關系。[16]傳感器的分辨率與地物的輻射值并不滿足線性相關。同時,由于傳感器所接收到的輻射信號具有多源性和多時性,這就給數據的幾何配準帶來了不便。另一方面,雖然隨著人工智能與計算機圖形學技術的發展,遙感信息的提取效率越來越高。然而由于技術條件以及軟硬件條件的限制,遙感信息的自動提取仍然是我們急需解決的問題。最后,隨著時間維度的加入,遙感數據變得異常復雜。如何實現對四維數據進行同化,是我們不得不面對的問題。

5.2 對遙感未來的展望

遙感技術方興未艾,即使是發展到現在,仍然有著巨大的發展潛力。無論是空間探測技術的進步,還是傳感器的更新換代,都將極大地促進遙感技術的發展與繁榮。展望未來,我們可以發現遙感技術將呈現以下幾個特點:

5.21隨著傳感器的更新換代以及遙感技術更高精度的要求,衛星遙感將呈現高分辨率、高精度的發展趨勢。

5.2.2隨著雷達技術的發展與廣泛使用,各式雷達傳感器的廣泛使用,遙感技術走向全天候、全時段的新階段。

5.2.3熱紅外遙感技術的大力推廣使得遙感技術對于與地球表面熱量有關的地物及其變化的監測進入了一個新的高度。

5.2.4 4s技術的發展使得遙感技術呈現集成化一體化的趨勢。

5.2.5數字地球概念的提出,使得遙感技術與其他相關學科在全球層面上實現了一體化、系統化、聯系化,構成了一個有機的整體網絡。

結束語

自19世紀60年代遙感誕生之日起,數十年來,遙感技術在變換檢測、資源環境信息獲取與處理等諸多領域一直發揮著重要的作用。當然,任何技術都不是萬能的,都有其局限性。然而遙感技術盡管經過了數十年的發展,但其應用前景依舊廣闊。尤其是隨著深空探測技術、圖像處理技術、波譜分辨技術等相關領域學科的不斷發展推進,遙感技術更是展現出來前所未有的生機,筆者限于所學知識有限,無法對遙感技術進行更深層次的專業化討論,但我們相信,遙感技術的前景一定是務必廣闊的。

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遙感技術與科學范文3

關鍵詞:測繪遙感;應用;測繪工作

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.105

遙感技術從20世紀50年展至今在地質測量、環境監測和資源勘探方面發揮著越來越重要的作用,不斷被世界各國接受。進入21世紀,隨著計算機技術日新月異的發展變化,遙感技術不僅在國家安全和社會經濟發展過程中受到重視,而且在測繪工作中的應用也越來越受到青睞,對于測繪工作中的全時、動態的環境監測、資源測繪意義重大。本文就針對遙感測繪使用現狀進行簡單的分析,并給出一些完善遙感測繪使用的具體辦法。

1 遙感技術的發展概況

總體來說,測繪工作是政府自身行為的技術性工作,遙感測繪是對所轄土地的位置、界限、資源存儲量、環境狀況等相關情況利用遙感進行測繪。從上世紀50年代蘇聯發射第一顆衛星之后,遙感技術就已經進入人類生活之中,現如今遙感技術在各類地質測繪中被廣泛使用,推動著測繪行業的發展進步。不難看出遙感技術有它不可忽視的優點,并隨著科技的不斷進步,遙感測繪在這樣強大背景的支撐下必將為動態的勘測提供不可忽略的便利條件。

2 測繪遙感技術在測繪工作中的應用現狀分析

2.1 測繪遙感技術應用范圍不夠廣泛

雖然現如今遙感技術在測繪工作中得到使用且發展前景也很樂觀,但是從目前遙感技術應用現狀來看,遙感技術的應用仍集中,范圍有限。比如,遙感技術更多的應用在國家的一些科研項目上個,在一些普通的資源勘探、環境污染監測和災害監測方面的應用還較少。造成這種情況的原因有很多,人們觀念上對遙感技術的陌生使之呈現拒絕使用新的遙感測繪而沿襲傳統習慣的態度。甚至一些傳統測繪工人都不熟悉或者不知道遙感測繪技術,這些長期存在的舊有觀念都制約遙感測繪應用范圍的擴大,制約著其自身的發展。

2.2 測繪遙感技術仍需改進提高

測繪遙感技術主要是對空間信息鏡像采集,但是,目前我們所掌握的遙感技術自身的空間分辨率不是很高,一些技術方面的難題仍亟待解決。在地質災害發生之后利用遙感技術實時、全天候、全方位的監測災情,在宏觀的觀察測繪時會凸顯其優勢,但遙感測繪傳來的圖像分辨率無法應用于詳細的地質勘探,并不能準確的呈現微觀上的差別,這對于災情之后測繪工作制定詳細決策有一定的難度。所以如何促使遙感技術的優化升級、增強其生命力、全面擴展其在測繪工作中的應用是我們下一階段遙感科研的重心所在。

2.3 測繪遙感技術造價成本高

不得不承認,當下在實際測繪過程中,使用遙感測繪技術比傳統測繪技術成本價要高一些。遙感技術是屬于當今時代的一項先進的科學技術,是國家重點扶持發展的科研項目,也是未來社會有良好發展前景的工程,但遙感技術目前還存在理論科研費用、實際應用的成本造價高的實際情況。由于遙感技術的造價相對較高,所以就局限了其應用范圍的擴展,使用范圍的局限就限制了遙感測繪的進一步推廣。所以,未來遙感技術的發展方向即是努力進行技術創新,縮小技術開發和應用的成本。

3 完善測繪遙感技術在測繪工作中的應用

現階段,遙感技術在災害監測、地質勘探等方面應用越來越廣泛。誠然,遙感技術區別于傳統測繪手段優點甚多,全天候、全方位、實時性及信息的客觀性都使測繪工作避免出現漏洞。

3.1 加強對遙感技術的研究開發,拓展其應用領域

首先,進入21世紀,黨和國家提出了科教興國的戰略。為呼應國策,也為提高國家競爭中的科技軟實力,加大對遙感技術的科研投入力度是十分有必要的。其次,地質測繪工作中,種種災害的實時監測的現實需求也要求遙感測繪技術必須不斷發展進步,這不僅有益于測繪事業也極大地推動社會經濟的發展進步。另外,從遙感技術自身發展而言,我們也需要清楚地認識到其自身有良好而廣闊的發展空間。在以后遙感技術的發展應用過程中各相關部門要加大資金投入力度,重視遙感技術的開發,科研工作要以不斷的提高遙感測繪的精度和準確度為目標。

3.2 加大遙感測繪技術的宣傳力度,致力于普及遙感技術

在重視遙感技術的開發應用的過程中,我們也要同時重視關于遙感測繪技術宣傳方面的問題。這一方面工作的開展可以有兩個切入點,一個是轉變傳統測繪工人的思想觀念,一個是加大測繪遙感的宣傳力度。在轉變傳統測繪工人的思想觀念方面要著重重視,改變以往大家對遙感測繪的不熟悉、不接受的態度。在實際進行測繪工作時,宣傳遙感測繪的在災害監測、動態數據的獲得方面的優勢,加大對遙感測繪的推廣力度。利用遙感測繪技術一點一滴轉變傳統測繪工人的思路,進而改變傳統測繪工作,讓遙感測繪深入到測繪工作的方方面面,使得遙感測繪給生活提供便捷的服務。

4 結語

進入21世紀,人類社會生活的各方面都不能忽視信息技術的支持與幫助。隨著計算機科學的發展,以遙感技術為核心的現代科技的發展已經成為一個必然趨勢。遙感技術經過這么多年發展,深刻的影響并改變著人們的生活。在未來遙感測繪技術環境污染的監測、地質勘探和地質測量等測繪工作中的進一步廣泛應用,充分發揮其自身的優點,拓展其在生活中的使用范圍必將成為不可阻擋的潮流??偠灾?,我們要清醒的認識到,加大對遙感測繪技術的研究和宣傳力度是我們未來工作的重點之一。

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遙感技術與科學范文4

課程標準:結合實例、了解遙感在資源普查、環境和災害監測中的應用。

課表分析:根據課標要求,要了解遙感的概念、特點、工作過程。重點掌握遙感在資源普查、環境和災害監測中的具體應用與功能,進一步認識遙感在現代社會中發揮的巨大作用,還要初步學會判讀簡單的遙感影像。但是對于遙感工作原理不要求涉及“專業機理”,定位到“工作過程”程度即可,也不要求掌握遙感的分類等知識。

二、教材分析:

新課程標準把《地理信息技術的應用》列為必修課程,而“地理信息技術”體系主要由“3S”即地理信息系統(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(GPS)三方面的核心技術組成。另一方面,GIS、RS、GPS技術又以計算機科學、通信技術、遙測與衛星定位,以及系統論等信息技術和理論為支撐,屬于地理科學與信息科學的交叉學科。遙感技術、全球定位系統、地理信息系統是地理信息技術的三種主要的技術手段,這三種手段相互促進、相互配合、共同應用的基礎上,再結合網絡技術、虛擬技術,人們提出了數字地球的設想。所以說,第三章第二節“遙感技術的應用”?與其他兩門技術的應用介紹處于同等的地位,他們相互交織,相互配合,才能使數字地球的設想實現。而遙感技術在3s技術中也有不可代替的作用,遙感技術(RS)是地理信息系統(GIS)數據庫的數據源;同時利用遙感數字影像獲取地面高程,可以及時更新地理信息系統(GIS)中的數據。

三、教學內容:第二節、遙感技術的應用第一課時

四、教學目標:

1.知識與技能(知識目標):

(1)能用自己的語言表述遙感的概念;

(2)能簡要說明遙感技術的發展過程和工作過程;

2、過程與方法(能力目標):

(1)通過讀圖或查閱相關資料,比較航天遙感、航空遙感、近地遙感使用的運載工具、主要優缺點及適用范圍等方面的差異;

(2)通過查找遙感的有關資料,歸納遙感技術的特點。

3.情感、態度、價值觀(情感目標):

(1)通過對遙感技術的迅猛發展的介紹,感悟新興地理信息技術的生命力,從而初步養成熱愛科學努力學習的好習慣;

(2)通過對迅速發展的中國遙感技術的學習,增強民族自信心和愛國情感。

五、教學重點難點:

遙感技術的基本原理。

六、教學方法:案例教學法。通過討論活動了解遙感技術的工作過程

七、教學過程:

導入:設疑:中央電視臺天氣預報衛星云圖是怎么得到的呢?它先是用風云衛星遙感拍照,然后通過計算機處理、編輯而成的動態圖片。是遙感技術的應用。

填表比較人工實地調查與利用遙感技術調查,哪一種獲取資料和信息的方法更好?

1.概念:

遙感:(簡稱RS)“遙遠的感知”,是利用一定的技術設備和系統,在遠離被測目標的位置上對被測目標的電測波進行測量、記錄與分析的技術。

怎樣感知?測量電磁波特征:不同的地物反射與吸收電磁波存在巨大差異。(P82圖3-2-2)

遙感不僅可以通過可見光進行感知,同時也可以通過紅外線、微波等,例如:法國的SPOT-5衛星可以從七個波段獲取信息。

為什么要分波段呢?因為不同波段不同地物的反射率與吸收率等有很大差異。(多媒體展示甲乙兩種作物在不同生長階段反射率不同示意圖并分析)

2.分類:

按遙感平臺高度(運載工具)分:地面遙感、航空遙感、航天遙感

地面遙感主要指以高塔、車、船為平臺的遙感技術系統,地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺上,可進行各種地物波譜測量。航空遙感泛指從飛機、飛艇、氣球等空中平臺對地面觀測的遙感技術系統。航天遙感又稱太空遙感,泛指利用各種太空飛行器為平臺的遙感技術系統,以地球人造衛星為主體,包括載人飛船、航天飛機和太空站,有時也把各種行星探測器包括在內。衛星遙感為航天遙感的組成部分,以人造地球衛星作為遙感平臺,主要利用衛星對地球和低層大氣進行光學和電子觀測。

4.遙感影像的基本特征:

(1)像元:遙感影像上能詳細區分的最小單元

(2)分辨率:一個像元所代表的地面實際尺寸。1米分辨率就是指影像上的一個像元表示地面上1平方米的范圍。例:SPOT-5衛星的分辨率達全彩色波段可達2.5米,其它波段為5米。中巴資源衛星二號分辨率為20米。美國快鳥衛星為1米。

媒體展示圖3-2-6讓學生體驗像元大小對影像信息的影響。相同范圍的區域圖片,像元越多,分辨率越高,圖像越清晰。

(3)光譜特征(媒體展示讀圖判讀,3-2-7、3-2-8、3-2-9圖):

黑白:建筑物為灰白色,草地和林地顏色較深

彩色:分真彩色和假彩色

真彩色:真實反映實際地物的顏色特征

假彩色:草、樹和莊稼通常為紅色,水是灰色或藍色,城市是藍灰色

練習與評價:敘述真彩色遙感影像圖像和假彩色遙感影像圖的顏色特征。真彩色圖片上的顏色基本顯示地物的顏色,假彩色只是用不同的顏色區分不同的地物,顯示的不是地物的顏色。

媒體展示美國快鳥衛星圖片、我國風云衛星拍攝的云圖、嫦娥探月衛星拍攝的月球表面影像讓學生體會遙感技術的廣泛應用及我國遙感技術的發展成就。

八、課堂小結與板書設計:本節課的重點和難點內容是遙感的工作過程。

九、課后作業:

1、什么事遙感影像的分辨率?說出分辨率大小和影像顯示地表信息能力之間的關系。

2、敘述真彩色和假彩色遙感影像的顏色特征。

遙感技術與科學范文5

[關鍵詞]攝影測量 遙感技術 發展 問題

[中圖分類號] P217 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-199-1

近些年來,人們迎來了信息時代,人類社會也逐漸步入到全方位的信息時代中,新興很多科學技術,并得到了迅速發展,被人們廣泛應用到人類生活之中。攝影測量經過數字攝影測量階段、解析攝影測量階段以及模擬攝影測量階段這三個階段。在攝影測量技術發展期間,從遙感數據源到遙感平臺、遙感器、遙感數據處理、遙感理論基礎探討等,都產生了很大變化。下面,筆者就對攝影測量與遙感當前發展中面臨的問題進行分析。

1攝影測量與遙感發展中存在的問題

1.1遙感技術發展存在的問題

當前形勢下,遙感技術主要被應用到環境保護、城市規劃、土地利用、荒漠化監測、災害監測、環境預報、海洋監測、天氣預報等行業和領域中,遙感技術為社會發展帶來了很大的經濟效益。特別是航天遙感技術的提出和發展,航天遙感技術對衛星遙感進行充分利用,進而獲取各種需要的信息,可以說,航天遙感技術是當前最為有效的方法。

目前,在遙感技術的應用上,還存在一些問題:譬如說過分重視對表面現象的反饋,忽視了內里的規律分析、定量分析等。同時,遙感技術應用中還存在過分單一的問題,這在一定程度上影響了遙感技術作用的發揮,多種遙感技術的一體化綜合應用有助于獲取更加準確的數據資料,提高測量質量。比如說:遙感技術應用到水質的監測中時,進行數據分析多為定性分析,很少進行定量分析;且監測精度不高,存在明顯的經驗、半經驗算法;另外,在監測的數據參數上,主要為透明度、渾濁度、懸浮沉積物、葉綠素等,參數過少,而且監測的波段范圍也不大,主要集中在可見光和近紅外波段范圍。

1.2攝影測量發展存在的問題

我國的攝影測量發展經歷了漫長的歷程,伴隨著我國自動控制技術以及計算機技術的不斷發展,在二十世紀末期,完成了全數字的自動測圖軟件研發和應用,由此,數字攝影測量技術得以迅速發展,數字攝影測量被普遍應用到測量工作之中。在進入到二十一世紀以后,科學技術的不斷提升為攝影測量提供了幫助,使攝影測量也步入到數字化時代中。在數字攝影測量中,傳統的圖像處理從光學儀器上搬到了計算機上,實現了對傳感器空間方位的校正、地形起伏引起像點位移的糾正以及圖像鑲嵌等功能。目前,在攝影測量圖像的處理方面,還存在圖像匹配、不依賴DEM的正射糾正等問題。譬如說:在圖像匹配上,在地形圖上取影像與地形圖上對應同名點作為糾正控制點,這種方法的精度不高,當前在圖像的匹配上依然主要依賴人工方式,而數字化的圖像匹配還有待進一步研究和發展。

另外,攝影測量技術中得數字正射影像圖(DOM)存在嚴重的圖像質量問題,外界環境的諸多因素都會直接影響到圖像的質量,影響攝影測量的精度。譬如:清晰度差、紋理不清晰、重要地物缺失等。實踐經驗表明:原始影像質量、DEM數據質量、攝影處理條件、拼接線、第三方軟件等都會對DOM質量產生影響。

2推動攝影測量與遙感技術發展的策略

近些年,在數據分析、信息服務、獲取和處理數據的過程中,攝影測量與遙感技術都得到了良好發展,獲取數據的裝備也得到了迅速發展,從本質上提升了數據處理系統的自動化程度。

2.1遙感自動定位技術的發展和應用

在攝影測量與遙感技術發展過程中,遙感自動定位技術具有十分重要的地位,不僅能夠對影響目標實際位置進行準確確定,更可以對影響屬性進行準確解譯。將GPS的空中三角測量作為前提和基礎,對慣性導航系統進行充分利用,由此形成了航空影響傳感器,航空影響傳感器將定點攝影成像實現,并且保證定點攝影成像的高精度。在衛星遙感這一前提和基礎下,精度可以實現米級,遙感自動定位技術能夠實現實時數據更新和實時測圖等作業的流程,進而將野外像控測量工作量減少。

2.2在三維模型表面重建中應用攝影測量

在工程勘察、人體重建、人臉重建、醫學重建、文物保護、工業測量以及土建筑重建等方面都均已普遍應用三維物體重建技術。三維物體重建技術通過手持量測的數碼相機實施操作,進而能夠得到多度重疊以及短基線的圖片,通過立體匹配的渠道獲取模型點的數據。利用短基線多影響的數字攝影測量快速三維的重建技術,能夠從本質上將攝影測量無法兼顧遠景和變形問題進行解決,在實施的過程中,通過采取量測數碼相機手持拍攝這一種方式方法,使測量技術更加快速和簡單,并且擁有高度自動化。

2.3構建完善的遙感監測指標體系

為推動遙感技術定量化分析的應用于發展,必須建立起完善的遙控監測指標體系。比如說:在大氣環境的遙感監測中,借助這一指標體系進行后續的定量化分析,掌握大氣環境的變化情況,實現大氣環境監測的集成化發展。一是時間與空間數據的互為彌補和整合,便于相關人員掌握大氣環境;二是互為約束的遙感反演技術。隨著遙感技術和攝影測量技術應用日益廣泛,其不斷融合先進技術,為人類發展帶來更先進的監測技術,推動社會經濟發展和人類進步,而構建監測指標體系則是當前迫切需要解決的一個問題,需要各部門、單位的聯動,全力推動遙感技術的發展,實現遙感技術的變革。

3結語

綜上,雖然如今的攝影測量與遙感技術發展速度相對來說比較快,并且已經被應用到測繪工作中,逐漸實現了智能化發展和數字化發展。我國攝影測量與遙感存在設備種類單一以及生產效率低下等問題,這些問題和信息產業發展相違背,不能達到國際的標準水平。因此,我們要集中優勢力量,開展跨學科合作。

參考文獻

[1]克里斯蒂安?海普克,唐糧.攝影測量與遙感之發展趨勢和展望[J].地理信息世界,2011,09(02).

[2]蒙繼華,吳炳方,杜鑫,張飛飛,張淼.董泰峰遙感在精準農業中的應用進展及展望[J].國土資源遙感,2011(03).

遙感技術與科學范文6

關鍵詞:遙感技術 地質 作用

一、引言

近年來,一方面,由于空間科學、信息科學、計算機科學、物理學等科學技術的進步與發展,為遙感技術奠定了必要的技術基礎,另一方面,由于人類生產活動不斷地向深度和廣度進軍,遙感技術得到較為廣泛的應用,因而使得遙感技術獲得了飛躍的發展,已經成為發達國家和一些發展中國家十分重視的一項科學技術。隨著我國工農業生產的高速發展,人類對自然資源,特別是對礦產資源的需求量與日俱增。遙感數字圖像處理屬于地質工作中的一種新型的工作手段,充分結合了現時計算機高科技信息技術。在地質工作中主要是通過對一個地區巖性,構造的狀況分析后服務與地調填圖,礦產普查,工程地質,水文地質及地質災害治理方面,有著其特殊的高效性,空間性和優勢所在。正如中科院院士徐冠華等,所談及遙感技術為地學研究提供了全新的手段,導致了地學研究范圍,內容、方法的重要變化,標志著地學信息獲取和方法處理的一場革命。中國遙感事業自70年代至今發生了巨大的變化,在國民經濟中的應用也日漸普遍。相對國際發達國家,中國遙感事業與其尚存在較大差距,這也正證明了在學科應用教學方面的前景性和挑戰性。

二、地質災害遙感技術的歷史與成績

人口、資源、環境與災害是當今社會人類面臨的主要問題。人口的不斷增長,導致了對資源需求的不斷增加;人類活動空間和規模的迅速增大及對資源的過量開采,導致了一系列環境問題,引起了一系列自然災害。在各種自然災害中,地質災害占有重要的比重。據不完全統計,全球發展中國家每年由地質災害造成的經濟損失,達到了國民生產總值的5%以上。在我國災害及其所導致的環境問題中,據估計由地質災害造成的損失約占整個災害損失的35%。其中崩塌、滑坡、泥土流及人類工程活動誘發的淺表生地質災害所造成的損失約占55%。遙感對地觀測技術是當代高新技術的重要組成部分,是20世紀末幾年開始執行的“對地觀測系統(EOS)”計劃的主體。它具有時效性好、宏觀性強、信息量豐富等特點。利用全球衛星定位系統(GPS)可以準確地監測地質災害體的形變與蠕動情況,從衛星遙感圖像上可實時或準實時地反映災時的具體情況,監測重點災害點的發展演化趨勢,增強地質災害發生的預見性。因此,為了能及時地調查地質災害狀況,為搶災與救災工作提供準確資料,根據國民經濟建設與可持續發展的需要,在地質災害調查中采用遙感技術這一先進手段,是尤為必要的,這也是現代高新技術應用發展的必然趨勢。國內外地質災害遙感調查技術方法主要是在上世紀最后20年發展起來的,現已基本形成了規范化的技術流程,在地質災害遙感判讀、分類及制作相應的圖像方面都取得了較成熟的經驗。

三、遙感技術的作用和方法

構造地質學在經歷了近一個半世紀的發展后,不管是在研究方法還是研究程度上都已經有了很大的進步。構造地質學強調野外實地觀測,其研究精度隨科學技術的發展而迅速提高。這也對構造地質學的研究方法提出了更高的要求。20世紀60年代以后遙感技術的運用,對地質構造的研究產生了極高的效益。雖然遙感技術引入到構造地質學領域已經近半個世紀,但其本身的發展以及構造地質學對其利用的不充分,使得遙感數字圖像處理在構造地質學領域還有很大的發展空間。利用好遙感數字圖像處理能夠使得不同尺度構造的研究有可能在成因和演化及運動學、動力學上結合得好,研究得更深入。因此,遙感影像上這些特殊影像體得識別是遙感直接找礦的一個重要環節。各種金屬礦體的露頭,特別是富含硫化物的礦體的露頭,經風化淋濾后形成的氧化物或含氧巖類礦物,呈現出與周圍巖石迥然不同的色彩,在高分辨率圖像上可直接識別。通過遙感解譯,信息提取,確定礦源層、含礦巖體、含礦脈體、礦化蝕變帶等含礦地質體的存在。通過地物波普測試,來尋找含礦地質體存在的波普特征,提取與成礦有關的某些蝕變礦物的波普特征,確定含礦地質體的可能所在。另外,從遙感影像上識別出礦化與礦化體的特殊形態特征,如某些含礦石英脈的淺色紋帶。礦床模型是對礦床賦存的地質環境、礦床產出的時空規律、礦床特征等礦床本質特征的高度概括,涵蓋了礦產形成和保全的全部地質因素,顯示現今地質科學對礦床學的研究程度,也顯示了將礦床資料理論化的觀念認識水平。利用遙感技術在打面積內尋找礦化集中區,將圖像上的色、線、環、影紋圖像與曠田構造的基本要素(成礦巖體、控礦斷裂、圍巖蝕變)相結合,提取礦床遙感地質信息,尋找區域找礦標志,并用礦床模式的概念來識別礦床賦存的遙感影特征,建立礦床遙感模型,逐漸成為20世紀90年代以來遙感找礦學的研究熱點之一。這也勢必能為影像礦床的分析開拓新的思路,把礦床遙感地質研究推進到一個新的層次。遙感技術對區域性和全球性成礦帶、成礦域研究方面有著極其重要的意義。對大量不同來源、不同內容的圖像或非圖像子量進行綜合處理,把原來的地學理論和邏輯思維轉換成三維的直觀和形象化得、時間和空間模型,把原來的定性概念轉化為定量的觀念和分析方法,進行多元化地學綜合成礦。治理和預測地質災害是我國迫在眉睫的件大事,故遙感人才是國家急需的專業性技術人才。

四、結語

遙感地質是一門理論與技術相結合的課程,其實際操縱性較強,需要我們對理論基礎知識不斷地應用鞏固。它在未來地質工作中有非常重要的意義。

參考文獻:

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